机油压力过高故障的分析与诊断

刘波

神华北电胜利能源有限公司，内蒙古 锡林浩特 026000

0 引言

只有机油在润滑系统中以适当的压力下流动，才能起到润滑作用。如果机油压力过高，将导致既有难以产生应有的作用，严重影响发动机的正常运行，同时可能减少发动机的使用寿命。因此，需要思考如何及时解决基于压力过高的故障。基于此，本文通过对机油压力过高进行分析，强调保持机油压力中的重要作用，以引起重视。

1 机油的作用

在发动机工作的过程中，各个零件表面之间的摩擦会使得零件磨损、消耗功率，因此，为了减少磨损和减少摩擦力，延长零件的使用寿命，必须要有润滑系统[1]。为了保证所有零件可以稳定运转，润滑系统可以将具备清洁能力的机油传输至所有运动零件被摩擦的表面。表面的机油在具备润滑、冷却、清洁以及密封下过的同时，还可以避免零件被腐蚀。

1.1 冷却作用

发动机的机油通过润滑系统进行循环，不停的流动，以至于让所有的轴承和各个运动零件都浸浴在机油中，在循环的过程中，通过空气将摩擦表面产生的热量进行散热，从而使得各个零件的温度不会太高[2]。而且摩擦生的热量，可能导致零件表面烧损或膨胀后卡滞而没有办法正常运转工作。

1.2 润滑作用

当机油抹到各个发动机运动零件的表面时，就会在各个零件的表面形成一种润滑油膜，因为有了这层润滑油膜，各个零件之间的摩擦阻力减小，零件的磨损和消耗也随之相应的减少。

如果机油压力过高，将出现如下表现。①机油压力处于怠速状态下可能正常，但是处于高速状态下可能超过正常范围。②机油压力过高将导致机油泄漏，同时能够顶开机油道存在的油堵，造成低速下无油压的问题。③机油压力过高油压背景下，机油滤清设备可能产生胀裂的问题。④特殊情况下，可能导致液压挺杆便无法正常运行，造成气门无法正常关闭。

2 原因分析

润滑系统产生压力主要就是因为机油流对系统的压力部分会产生摩擦阻力，如果机油系统的流动阻力高，在机油系统的高油压，一定是由于系统中的机油过多造成的[3]。另外，油压指示值异常，油压值不准确（即油压过高），被误认为油系统油压过高。造成机油流动阻力提高的主要有如下几个方面。

（1）机油黏度有待加强，机油粘稠度与发动机温度之间关系密切，两者之间呈反比例关系，换言之伴随发动机温度下降，机油黏稠度显著提高，反之机油黏度会有所降低[4]。当其黏度大时，其流动性会变差但密封性却会变好，所以泄漏的量就少。但随着黏度高于规定值，其流动性也会随之减弱，摩擦阻力加强，压力相应升高，因此黏度和压力值之间形成正相关。可见，如果发动机的温度降低或机油自身黏稠度增加，机油的压力也将随之升高。

（2）润滑部位之间的间隙过小或者细滤器堵塞，当机油由于滤清设施因堵塞无法疏通时，安装在滤清设备底座上的安全阀将被顶开，机油便在没有经过过滤的情况下直接流入主油道。若是安全阀的开启压力数值过高，当滤清设备疏导堵塞之后，无法及时顶开。因此，机油泵压力显著增加，内漏增长，为主油道的供油量对应减少，引发油压的降低。通过润滑油路可知，机油循环对润滑系统的阻力，是等于与平行流有关的并联支路的油流阻力的总数之和。故而，如果润滑剂的容量不足，细滤芯清洁度不足，将造成机油的滤清器盖以及机油检测器受损[5]。因此，需要定期保持机油滤清设备的清洁度，并合理调节安全阀开启的压力，通常在0.35～0.45Mpa内，应第一时间该环安全阀弹簧或是研磨钢柱以及阀坐的配合面，使得设备尽快能够正常运行。

（3）机油的泵出油量较少。随着机油泵泵轴和衬套间隔距离、齿轮端面、泵盖间隔距离、齿侧间隔距离以及径向间隔距离由于磨损而超出正常范围，设备的泵油量将显著降低，引发润滑压力降低的问题。针对此状况，建议及时更换相关设备；同时研磨泵盖的表面，时期和齿轮端面间隔距离控制在0.07～0.27mm。

（4）曲轴与轴承配合间隙过大。随着发动机被长时间应用，衢州与连杆轴承的配合距离不断增加，所以无法形成油楔，机油压力也随之减弱。根据监测显示，随着间隙的增加，油压将不断减弱，间隔距离增加0.01mm，油压即降低0.01Mpa[6]。可研磨曲轴、选择适合规格的连杆轴承，使得配合间隙能够及时恢复至正常范围。

（5）机油泵故障。如果机油泵的驱动齿轮和驱动轴的固定销剪断或是配合键脱落；机油泵吸收异物使得泵油齿轮被卡死，机油的压力将显著升高。对此，工作人员应及时更新销轴或是键，机油泵吸油位置应安装滤清设备等[7]。

（6）机油量不足。机油量不足将导致油泵的泵油量减少，或是由于进入空气，而影响泵油的效果，曲轴和轴承、缸套和活塞都会由于润滑效果不佳而使磨损更为严重。最佳的方法是保证充足的机油总量，减少过程中应及时进行加注，若是在短期内减少量较多，还需要确认车辆有无烧机油的现象。

3 故障分析诊断

图1 机油压力过高诊断流程图

3.1 故障的原因

（1）空气滤清器堵塞，空气不畅，混合气过浓或排气管堵塞。

（2）怠速调整不正确，如CO调整错误。

（3）机油黏度过大。

（4）发动机温度低。

（5）机油主油道堵塞。

（6）减压阀弹簧压力调整过大。

（7）机油滤清设备畅通性不佳，旁通阀无法开启。

（8）曲轴箱通风阀（PCV）堵塞。

（9）油压检测器故障。

（10）应用新配置的发动机曲轴轴承或是连杆轴承间隔距离过短。

3.2 故障诊断与排除

如果发现压力过高，应当立即关闭系统，从而可以消除误差如图2所示。

图2 机油压力高排除方法

（1）首要步骤检验机油的黏度是否高于规定值，限制阀有无到位（弹簧硬度）。

（2）对于新装的发动机而言，转动曲轴就可以感觉到其转动的灵活性。如果发动机在旋转时感觉沉重，那么可能是由于曲轴总成过紧，从而导致机油压力过大[8]。若是油压数值增加，可能导致部分零件受损，进而引发漏油问题，若是发动机出现油塞的问题，均会因为油压数值增长而产生漏油的问题。

（3）如果机油的压力突然增高，但又没有出现其他异常现象，同时还应当检查仪表盘、机油压力传感器和线路是否存在接地故障。

（4）拔出油尺并检查润滑油黏度。如果黏度太高，请更换。

（5）拆卸曲轴箱通风管同时检验PCV阀情况。若是发现存在堵塞的问题，则是因为曲轴箱通风不畅所致，应及时换新。

（6）冷却液温度过低，应当检查。

（7）如果机油压力超过标准值，即证明目前机油压力传感器或是机油压力表无法正常应用，需要及时换新。

（8）主油道机油压力调节阀不灵敏，应检修并调整。

（9）机油泵安装不合理，需要检验并及时更换机油泵。

（10）油加注过多，排出多余的机油。

（11）如果机油压力超过正常值，需要拆卸旁通阀，并拆卸旁通阀之中的弹簧，开启发动机，使其怠速运转；如果此刻机油压力稳定，即表示机油滤清器畅通性不足、旁通阀无法正常开启，使得机油压力提高。由于压力过高，容易导致冲裂机油滤清器外壳或机油传感器，甚至引起烧毁轴瓦的严重后果[9]。机油黏度过大，机油主油道、缸体、滤清器有阻塞处时，机油限压阀调整不要与新安装的发动机轴承空隙过小。

正常情况下，如果机油压力表指示数值依旧不低于正常值，即需要调节限压阀将其控制在正常范围内。试机后机油压力仍偏高，则需要查看机油的牌号，看机油黏度是不是太大，若是机油黏度不大，则可能是润滑系统油道堵塞，这时使用洁净柴油进行清洁。因柴油光滑性很差，清洁时可用启动机带曲轴旋转3～4s（注意：千万不能启动发起机）。

（12）安装润滑系统限压阀。限压阀也可称之为泄压阀、压力控制阀等，通常含有柱塞或是阀体、阀座、调压螺钉以及密封垫圈等零构件。其工作原理如下：大部分情况下，润滑系统处于压力不足最大规定的置状态，且限压阀需要关闭。当润滑系统内部的机油压力超出最大规定压力值，即机油压力大于调节弹簧弹力，限压阀随之开启，部分机油经过限压阀流入油底壳内，使得润滑系统内部的机油压力减弱。伴随润滑系统内部机油压力减弱，调节弹簧也相应恢复，泄油量开始降低，直至闭合状态。利用限压阀如此持续的调整，使得润滑系统内部机油压力时刻处于规定水平之上，维持润滑系统运行的稳定性。利用限压阀针对润滑系统之中机油压力的调整，避免机油压力数值过高，机油流入较少时，造成机油耗损量增加，也避免了机油压力过高，引发管路或是机油滤清设备爆破等问题。

（13）若是更换机油之后，机油压力增加，即证明机油牌号选择不合理。如冬季挑选了黏度较高的机油，将导致机油压力增长，建议选择适合当前季节的机油。机油的牌号数值越高，即证明黏稠度越低，相反，如果牌号数值越小，即证明机油的黏稠度越大，通常环境温度下，建议选择HC-14号机油，如果环境相对寒冷，建议选用HC-11与HC-8号机油。

4 危害

如果机油压力过高，将导致各个零件表面之间润滑效果不理想，提高摩擦的阻力，加快零件的磨损度。严重的润滑不良将导致发动机过热，并造成关键性运动零件产生恶性机械故障，缩减发动机的应用时长，甚至令其报废。机油压力过高可以在短期内即令发动机受到严重损害，例如气缸壁长期润滑不良将引发拉缸；曲轴的主承轴润滑效果较差，特别严重的情况下，可能引发烧瓦等问题。故而，如果机油压力表显示当前机油压力过低，乃至为零，或是机油压力报警器报警等，必须停车予以检验，第一时间清除故障。

油压过高，首先很难在发动机内部进行有效润滑，且条件较低，影响曲轴承载的使用寿命，使轴承通道过早脱落。若是压力数值增长，将造成机油滤清设备受损或脱落等现象，乃至诱发大规模机油于机油滤清设备支架的机油压力传感设备区域发生泄漏。并且若是压力调节不合理，应及时调整压力限制阀。

当发动机处于正常工作状态下，机油将在发动机不同部件表面构成一层油膜，有效避免了发动机受损，同时降低了运转期间形成的多余的热量。若是发动机各构件表面缺少油膜，将导致各部件呈干摩擦状态，使得发动机磨损更为严重，同时造成发动机内部短时间内形成大量热量，不利于发动机得劲健康。

大部分发动机处于冷起动状态下，均将形成磨损。因为在该过程中，各个零件的表面还并没有形成一层油膜，所以此时的摩擦阻力很大。直到当发动机启动后，机油将快速传输至各个需要润滑的部件表层构建油膜，极大程度减少了摩擦的阻力。

5 案例分析

某桑塔纳JV型发动机经过大修之后，试车表现良好，检验符合要求。但用户反馈早晨冷车容易启动，热车状态下其他正常，且曾经冲洗过一次机油滤芯垫。针对该车辆开展冷气启动试验，起动机开关接通，发动机立刻启动，但未能持续10s即熄火，且无法再次启动。当再次开启开关，发动机转速显著加快，仿佛缺少气缸压力的感受，发动机尽管没有启动，但是机油滤芯垫受到损害。

为了证明启动故障和环境温度的差异，改换了机油滤芯垫把车辆放在烤漆房之中，温度升高至30℃，保温2h后开启发动机，可以正常启动。结合上述情况分析，认为引发故障的主要原因如下：①发动机首次冷启动后即熄火，且无法启动，推论是因为气缸压力不足所致；②持续两次机油滤芯垫受损，并非滤芯垫质量较差，可能是因为机油压力过高导致的，为此检验发动机气缸压力以及主油道机油压力。通过汽缸压力表检验各个缸压力，部分压力仅为98kPa，最高值未超过196kPa，和标准值差距较大。通过起动机带发动起动机元转检测，机油压力高达1372kPa，检验结果与之前分析相同。拆卸机油泵，检验显示限阀柱塞被卡死，限压阀丧失了正常的安全控制效果，使得机油压力偏高，修复限压阀之后，机油压力恢复，冷车无法启动的问题也随之消除。

将车辆放置在低温环境下，使发动机逐渐冷却，此刻的液压挺杆在正常工作状态下中止运行，气门处于正常闭合的状态，因此具有发动机启动的条件。当下一次进行冷车启动，可以迅速启动。但是在润滑系提供油的瞬间，因为油压偏高，液压挺赶的正常工作环境受到损害，导致气门无法关闭，气缸压力减弱，发动机熄火，且无法再次启动。当环境温度提高后或是热车过程中，机油粘度减弱，流动性改善，油压随之降低，液压挺杆即恢复正常，气门可以正常闭合。故而，热车过程中发动机更为容易启动。可见，机油如果压力过高，将提高机油泄漏的可能性，同时减弱润滑系工作可靠性，乃至影响液压挺杆正常运行，所以必须及时排除。

6 结语

伴随汽车科学技术的不断发展，用户对汽车发动机的润滑系统的要求更为严格。作为汽车维修人员，供应熟悉润滑系统机油压力增长及其故障的根本原因，并明确相应的故障现象、故障引发原因以及诊断排查方法，同时合理应用辅助设备检验车辆故障，以便精准地寻找故障，避免盲目拆卸增加工作量。综上所述，汽车机油压力过高并不是一件好事，因为它会给汽车直接带来功率损失，从而导致功率消耗增大，所以我们应当加以判别。